Подшипники роликовые радиальные с размерами 90х155 мм: технические характеристики, применение и подбор
Роликовые радиальные подшипники с размерами 90х155 мм представляют собой узкоспециализированный класс опор качения, где внутренний диаметр составляет 90 мм, а внешний – 155 мм. Ключевая ширина подшипника является третьим критическим размером и варьируется в зависимости от конкретной серии и типа. Данные подшипники предназначены для восприятия значительных радиальных нагрузок при умеренных осевых и используются в тяжелонагруженных узлах энергетического, промышленного и транспортного оборудования. Их конструкция основана на цилиндрических роликах, обеспечивающих линейный контакт с дорожками качения, что существенно повышает грузоподъемность и жесткость узла по сравнению с шарикоподшипниками аналогичных габаритов.
Конструктивные типы и серии подшипников 90х155 мм
В размерном ряду 90х155 мм производятся подшипники нескольких конструктивных исполнений, различающихся по сериям ширины, наличию бортов на кольцах и количеству рядов роликов.
- Серия N (тип 2): Подшипники без бортов на наружном и внутреннем кольцах. Позволяют осевое смещение вала относительно корпуса (или наоборот) в пределах зазора, что критически важно для компенсации тепловых расширений в длинных валах. Не воспринимают осевые нагрузки.
- Серия NU (тип 2): Подшипники с двумя бортами на наружном кольце и без бортов на внутреннем. Обеспечивают фиксацию вала в осевом направлении относительно корпуса, но позволяют осевое смещение внутреннего кольца вместе с валом. Воспринимают ограниченные двусторонние осевые нагрузки только за счет краевого контакта торцов роликов с бортами наружного кольца (не является штатным режимом работы).
- Серия NJ (тип 2): Подшипники с двумя бортами на наружном кольце и одним бортом на внутреннем. Позволяют фиксацию вала в одном направлении и часто используются в паре с упорными кольцами или вторыми подшипниками.
- Серия NUP: Конструкция, позволяющая жесткую двухстороннюю осевую фиксацию вала. Включает стопорное кольцо, борта на наружном кольце и интегральный борт + съемное стопорное кольцо на внутреннем.
- Двухрядные роликовые подшипники (серия NN): Обладают повышенной радиальной грузоподъемностью и жесткостью. Используются в высокоточных и тяжелонагруженных узлах, например, в шпинделях.
- Пластичные смазки (ЛИТОЛ-24, Molykote и др.): Используются при скоростях вращения до средних, обеспечивают длительный межсервисный интервал. Требуют наличия эффективных уплотнений.
- Жидкие масла (индустриальные, турбинные): Применяются в высокоскоростных узлах или системах с централизованной смазкой. Обеспечивают лучшее охлаждение и отвод продуктов износа.
- Электродвигатели и генераторы средней и большой мощности: Установка на концевые части валов роторов. Чаще используются серии NJ и NUP для обеспечения осевой фиксации ротора.
- Приводы насосного оборудования (циркуляционные, питательные насосы): Восприятие значительных радиальных нагрузок от рабочего колеса.
- Редукторы и мультипликаторы: В качестве опор тихоходных и промежуточных валов.
- Оборудование для транспортировки сырья (конвейеры, элеваторы): Опоры барабанов и роликов.
- Вентиляционное оборудование (дымососы, главные вентиляторы): Работа в условиях запыленности и повышенных температур.
- Тип и величину преобладающей нагрузки (чисто радиальная, с осевой составляющей).
- Скорость вращения.
- Требования к осевому фиксированию вала.
- Температурные условия и наличие перекосов.
- Класс точности и радиальный зазор.
Основные технические параметры и характеристики
Технические параметры подшипников 90х155 мм регламентируются стандартами ISO и ГОСТ. Ниже приведены усредненные данные для наиболее распространенных серий (например, NU218, NJ218, N218). Точные значения необходимо уточнять в каталогах производителя.
| Параметр | Обозначение | Типовое значение для серии 218 (90x155x30 мм) | Примечание |
|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр | d | 90 мм | Посадочный размер на вал |
| Наружный диаметр | D | 155 мм | Посадочный размер в корпус |
| Ширина подшипника | B | 30 мм | Для серий «2» (средняя серия) |
| Динамическая грузоподъемность | C | 220 — 240 кН | Нагрузка, которую подшипник выдерживает за 1 млн. оборотов |
| Статическая грузоподъемность | C0 | 260 — 280 кН | Допустимая нагрузка в неподвижном состоянии |
| Предельная частота вращения | nlim | 4000 — 5000 об/мин (смазка маслом) | Зависит от типа смазки, точности и нагрузки |
| Класс точности | — | P0 (нормальный), P6, P5, P4 | В энергетике часто используются P6, P5 |
| Зазор | — | CN (нормальный), C3, C4 | Увеличенный зазор (C3) важен для горячих узлов |
Материалы и условия эксплуатации
Основной материал колец и тел качения – подшипниковая сталь марки ШХ15 или ее зарубежные аналоги (100Cr6). Для работы в агрессивных средах или при повышенных температурах применяются стали с добавлением хрома и молибдена, а также специализированные покрытия (например, цинкование). Ключевым аспектом надежности является смазка. Для подшипников данного размера применяются:
Рабочий температурный диапазон для стандартных подшипников составляет от -30°C до +120°C. При использовании термостойких смазок и сталей верхний предел может быть повышен до +200°C и более.
Области применения в энергетике и смежных отраслях
Подшипники размером 90х155 мм находят применение в ответственных узлах оборудования, где требуются высокая надежность и несущая способность.
Особенности монтажа, демонтажа и обслуживания
Правильный монтаж критически важен для ресурса роликового подшипника. Посадка внутреннего кольца на вал, как правило, осуществляется с натягом (посадки k6, m6), наружного кольца в корпус – с небольшим зазором или переходной посадкой (H7, J7). Монтаж производится с помощью прессового инструмента или методом нагрева внутреннего кольца в масляной ванне до +80…+110°C. Запрещается передавать монтажное усилие через тела качения. Обязательна центровка вала и соосность посадочных мест в корпусе. Демонтаж выполняется с использованием съемников с упором в торец внутреннего кольца. В процессе эксплуатации необходим мониторинг вибрации, температуры и акустического шума узла. Регламентная замена смазки и проверка состояния уплотнений увеличивают межремонтный период.
Критерии выбора и основные производители
При выборе подшипника 90х155 мм необходимо учитывать:
На рынке представлена продукция мировых брендов (SKF, FAG/INA, Timken, NSK, NTN) и качественных российских производителей (ГПЗ-20, ГПЗ-23, ЕПЗ). При выборе аналога необходимо сверять не только основные размеры, но и грузоподъемность, предельные частоты вращения и конструктивные нюансы.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается подшипник серии NU от NJ в данном размерном ряду?
Серия NU имеет два борта на наружном кольце и не имеет бортов на внутреннем. Она позволяет осевое перемещение вала относительно наружного кольца. Серия NJ имеет два борта на наружном и один борт на внутреннем кольце, что позволяет фиксировать вал в одном осевом направлении. Выбор зависит от схемы осевого крепления вала в узле.
Какой радиальный зазор (C3 или CN) следует выбрать для опоры электродвигателя?
Для большинства электродвигателей общего назначения, работающих в нормальных тепловых условиях, достаточно зазора CN (нормальный). Зазор C3 (увеличенный) рекомендуется для узлов, где ожидается значительный нагрев (например, двигатели в горячих цехах, рядом с печами), чтобы компенсировать разное тепловое расширение вала и корпуса и избежать заклинивания.
Можно ли заменить роликовый подшипник 90х155 мм на шариковый радиальный того же размера?
Технически посадки совпадают, но такая замена недопустима без перерасчета узла. Шариковый подшипник того же типоразмера будет иметь существенно меньшую радиальную грузоподъемность (на 40-50%) и меньшую жесткость. Это может привести к преждевременному разрушению подшипника, повышенным вибрациям и выходу из строя всего агрегата.
Какие уплотнения эффективны для подшипников данного размера в запыленной среде?
Для работы в условиях высокой запыленности (например, на угольных конвейерах) предпочтительны подшипники с контактными лабиринтными уплотнениями заводской установки (обозначение 2RS или аналоги) или установка отдельно стоящих лабиринтных уплотнительных узлов. Простые крышки-заглушки (ZZ) не обеспечивают достаточной защиты.
Как определить необходимость замены подшипника в ходе эксплуатации?
Основные признаки износа или повреждения: устойчивое повышение температуры корпуса подшипникового узла на 15-20°C выше рабочей нормы; повышенный уровень вибрации, особенно на частотах, кратных частоте вращения; появление постоянного громкого шума (гула, скрежета); наличие в отработанной смазке металлической стружки или окалины. При появлении этих признаков необходима остановка и дефектовка.
Каков расчетный ресурс подшипника 90х155 мм при работе в редукторе?
Номинальный расчетный ресурс L10 (при котором 90% подшипников должны отработать) рассчитывается по формуле на основе динамической грузоподъемности (C) и эквивалентной динамической нагрузки (P). При правильном монтаже, смазке и нагрузке, не превышающей расчетную, ресурс может составлять от 20 до 50 тысяч часов. Однако в реальных условиях на ресурс влияют ударные нагрузки, загрязнение смазки и перекосы, которые могут сократить его в несколько раз.